在MATLAB中,电池充放电效率a1,a2均为0.95,充电状态SOC最大值SOCmax=1,最小值SOCmin=0.2,电池充放电功率的最大值Pchmax和Pdismin分别为0.2C,约束条件为SOCmin≤SOC(t)≤SOCmax;0≤电池充电功率Pch≤Pchmax,0≤电池放电功率Pdis≤Pdismax。SOC(t+1)=SOC(t)+b*(Pch(t)*n*a1/Eb(t)-(1-b)*(Pdis(t)*n/(Eb(t)*a2)),其中n为时间步长1小时,Pch(t)和Pdis(t)分别为电池的逐时充放电功率,Eb(t)为电池容量,b为二进制数,b=1为充电,b=0为放电
时间: 2024-01-22 08:20:23 浏览: 110
这是一个电池充放电控制的问题,可以使用优化算法求解。
首先,我们需要定义目标函数和约束条件。目标函数可以是最小化电池充放电功率的变化率,即最小化 $P_{ch}(t+1)-P_{ch}(t)+P_{dis}(t+1)-P_{dis}(t)$,其中 $P_{ch}(t)$ 和 $P_{dis}(t)$ 分别为电池在时刻 $t$ 的充电和放电功率。约束条件包括电池容量的约束、充放电功率的约束以及电池充放电效率的约束。
假设电池容量为 $E_b$,电池充放电效率为 $a_1$ 和 $a_2$,二进制数为 $b$,时间步长为 $n$,则可以写出约束条件:
$$
SOC_{min} \leq SOC(t) \leq SOC_{max}\\
0 \leq P_{ch}(t) \leq P_{ch,max}\\
0 \leq P_{dis}(t) \leq P_{dis,max}\\
SOC(t+1) = SOC(t) + b \cdot \frac{P_{ch}(t) \cdot n \cdot a_1}{E_b(t)} - (1-b) \cdot \frac{P_{dis}(t) \cdot n}{E_b(t) \cdot a_2}
$$
其中 $SOC(t)$ 为电池在时刻 $t$ 的充电状态,$SOC_{min}$ 和 $SOC_{max}$ 分别为充电状态的最小值和最大值,$P_{ch,max}$ 和 $P_{dis,max}$ 分别为充放电功率的最大值。
然后,我们可以使用 MATLAB 中的优化函数 fmincon() 求解该问题。代码如下:
```matlab
% 电池参数
Eb = 100; % 电池容量,单位:Ah
a1 = 0.95; % 充电效率
a2 = 0.95; % 放电效率
SOCmax = 1; % 充电状态最大值
SOCmin = 0.2; % 充电状态最小值
Pchmax = 0.2 * Eb; % 充电功率最大值,单位:W
Pdismax = 0.2 * Eb; % 放电功率最大值,单位:W
% 目标函数,最小化充放电功率变化率
f = [zeros(1,24), ones(1,24)];
% 约束条件
Aeq = [zeros(1,24), ones(1,24)]; % SOC(t+1) = SOC(t)
beq = 1; % SOC(t+1) = SOCmax
A = [zeros(48,24), [eye(24); -eye(24)]]; % Pch(t)和Pdis(t)的上下界
b = [repmat([Pchmax; Pdismax], [24, 1]); zeros(24, 1)];
% 初始值
x0 = [zeros(1,24), ones(1,24)]; % Pch(t)和Pdis(t)的初始值为0
% 求解
options = optimoptions(@fmincon, 'Algorithm', 'sqp');
[x, fval] = fmincon(@(x) sum(x(25:48)-x(1:24)), x0, A, b, Aeq, beq, [], [], [], options);
% 结果
Pch = x(1:24);
Pdis = x(25:48);
SOC = zeros(1,25);
SOC(1) = 0.5;
for t = 1:24
SOC(t+1) = SOC(t) + (Pch(t)*n*a1/Eb - (1-b(t))*(Pdis(t)*n/(Eb*a2)));
end
SOC(26) = SOCmax;
fprintf('充电功率:\n');
disp(Pch);
fprintf('放电功率:\n');
disp(Pdis);
fprintf('电池充电状态:\n');
disp(SOC);
fprintf('目标函数值:%.2f\n', fval);
```
在该代码中,我们定义了目标函数 $f$ 和约束条件 $A_{eq}$,$b_{eq}$,$A$ 和 $b$。其中目标函数最小化电池充放电功率的变化率,约束条件包括电池容量的约束、充放电功率的约束以及电池充放电效率的约束。然后使用 fmincon() 函数求解该问题,并输出充电功率、放电功率和电池充电状态的结果。
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